DE102018113863A1

DE102018113863A1 - Fehlerisolierung für ein Controller Area Network

Info

Publication number: DE102018113863A1
Application number: DE102018113863.6A
Authority: DE
Inventors: Xinyu Du; Shengbing Jiang; Qi Zhang; Aaron B. Bloom
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-06-12
Filing date: 2018-06-11
Publication date: 2018-12-13
Also published as: CN109039693A; US20180359167A1; CN109039693B; US10574553B2

Abstract

Es stehen Verfahren und Systeme zur Verfügung, um einen CAN-Bus und eine Vielzahl von Modulen, die für die Kommunikation über den CAN-Bus konfiguriert sind, auszuwerten. In elektrischer Verbindung mit dem CAN-Bus kann ein Spannungssensor vorgesehen werden. Eine Anzahl (H) von Spannungspaaren kann ausgelesen werden. Jedes Paar kann einen hohen CAN-(CAN-H)-Wert und einen niedrigen CAN-(CAN-L)-Wert beinhalten. Das Spannungspaar N kann durch einen Vergleich der CAN-H-Werte mit den CAN-L-Werten verarbeitet werden. Ob eine Fehlersignatur in den Werten CAN-H und CAN-L vorhanden ist, kann aus der Verarbeitung ermittelt werden.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Controller Area Network, insbesondere auf Verfahren und Systeme zur Fehlerisolierung in einem Controller Area Network.
Fahrzeuge, wie beispielsweise Automobile, können ein Controller Area Network (CAN) beinhalten, über das Module, Computer, elektronische Steuergeräte (ECUs), Sensoren, Stellglieder und andere elektronische Elemente über einen gemeinsamen Netzwerkbus miteinander kommunizieren können. Es kann eine beliebige Anzahl von Vorrichtungen an Knoten mit dem CAN-Bus verbunden werden. Der CAN erlaubt es den Vorrichtungen, Daten zur Verarbeitung zu senden und zu empfangen, und ermöglicht das Überprüfen auf weitere Informationen. Diese Kommunikationen sind nützlich, weshalb es wünschenswert sein kann, mögliche Fehler im CAN zu isolieren. Eine Technik zur Fehlerdiagnose besteht darin, einzelne Module vom CAN-Bus zu trennen und einzeln zu prüfen, bis der Fehler gefunden ist.
Dementsprechend ist es wünschenswert, verbesserte Techniken zur Fehlerisolierung in einem CAN bereitzustellen. Ebenso wünschenswert ist die Bereitstellung von Verfahren, Systemen und Fahrzeugen, die derartige Techniken anwenden. Andere wünschenswerte Funktionen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden des Weiteren aus der folgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Patentansprüchen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen und dem vorangegangenen technischen Gebiet und Hintergrund ersichtlich.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß einer exemplarischen Ausführungsform wird ein Verfahren bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet die Auswertung eines CAN, das einen CAN-Bus und eine Vielzahl von Modulen beinhaltet, die für die Kommunikation über den CAN-Bus konfiguriert sind. In elektrischer Verbindung mit dem CAN-Bus kann ein Spannungssensor vorgesehen werden. Eine Anzahl (N) von Spannungspaaren kann ausgelesen werden. Jedes Paar kann einen hohen CAN-(CAN-H)-Wert und einen niedrigen CAN-(CAN-L)-Wert beinhalten. Das Spannungspaar N kann durch einen Vergleich der CAN-H-Werte mit den CAN-L-Werten verarbeitet werden. Ob eine Fehlersignatur in den Werten CAN-H und CAN-L vorhanden ist, kann aus der Verarbeitung ermittelt werden.
Gemäß einer weiteren exemplarischen Ausführungsform wird ein Verfahren zum Auswerten eines CAN bereitgestellt. Der CAN kann das Auswerten eines CAN-Bus und eine Vielzahl von Modulen beinhalten, die für die Kommunikation über den CAN-Bus konfiguriert sind. Es kann eine Fehlersignatur bestimmt werden, die auf einen Verbindungsfehler im CAN hinweist. In elektrischer Kommunikation mit dem CAN-Bus kann ein Spannungssensor vorgesehen werden. N Spannungspaare können vom CAN-Bus gelesen werden, wobei jedes Paar einen CAN-H-Wert und einen CAN-L-Wert umfasst. Die Spannungspaare N können durch einen Vergleich der CAN-H-Werte mit den CAN-L-Werten ausgewertet werden. Ob die Fehlersignatur in den Werten CAN-H und CAN-L vorhanden ist, kann aus der Verarbeitung ermittelt werden.
Gemäß einer weiteren exemplarischen Ausführungsform wird ein Verfahren zum Auswerten eines CAN eines Fahrzeugs bereitgestellt. Der CAN kann das Auswerten eines CAN-Bus und eine Vielzahl von Modulen beinhalten, die für die Kommunikation über den CAN-Bus konfiguriert sind. Die Module können zum Steuern von Funktionen des Fahrzeugs konfiguriert werden. Es kann eine Bestimmung vorgenommen werden, ob ein Fehler im CAN vorliegt. Es kann eine Fehlersignatur bestimmt werden, die auf einen Verbindungsfehler im CAN hinweist. In elektrischer Kommunikation mit dem CAN-Bus kann ein Spannungssensor vorgesehen werden. N Spannungspaare können vom CAN-Bus ausgelesen werden, wobei jedes Paar einen hohen CAN-(CAN-H)-Wert und einen niedrigen CAN-(CAN-L)-Wert beinhaltet. Das Spannungspaar N kann durch einen Vergleich der CAN-H-Werte mit den CAN-L-Werten verarbeitet werden. Durch die Verarbeitung wird bestimmt, ob die Fehlersignatur in den Werten CAN-H und CAN-L vorhanden ist. Wenn die Fehlersignatur vorhanden ist, kann der Fehler aufgrund der Fehlersignatur isoliert werden.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird im Folgenden in Verbindung mit den nachstehenden Zeichnungsfiguren beschrieben, worin gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und worin gilt:

1 ein Funktionsblockdiagramm eines Fahrzeugs, das gemäß einer exemplarischen Ausführungsform einen CAN beinhaltet;
2 ist eine schematische Darstellung eines CAN, wie er im Fahrzeug von 1 verwendet wird, gemäß einer exemplarischen Ausführungsform;
3 ist eine Grafik der Fehlersignaturen, die als Spannung über der Zeit für einen CAN am Beispiel von 2 mit Terminatorverlust gemäß einer exemplarischen Ausführungsform dargestellt wird;
4 ist ein Flussdiagramm von Verfahren zur Fehlerisolierung gemäß exemplarischen Ausführungsformen;
5 ist eine schematische Darstellung eines CAN, wie er im Fahrzeug von 1 verwendet wird, mit einem gekreuzten Drahtfehler;
6 ist eine Grafik der Fehlersignaturen, die als Spannung über die Zeit für einen CAN am Beispiel von 5 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform dargestellt wird; und
7 ist ein Flussdiagramm von Verfahren zur Fehlerisolierung gemäß exemplarischen Ausführungsformen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende ausführliche Beschreibung ist ihrer Art nach lediglich exemplarisch und soll die Offenbarung oder die Anwendung und Verwendungen derselben in keiner Weise einschränken. Darüber hinaus besteht keinerlei Verpflichtung zur Einschränkung auf eine der im vorstehenden Hintergrund oder in der folgenden ausführlichen Beschreibung dargestellten Theorien.
1 veranschaulicht eine Maschine mit mehreren elektronischen Steuerungen. In einigen Ausführungsformen kann die Maschine ein beliebiges Luft-, Land- oder Seefahrzeug, eine Industrieanlage oder eine beliebige Anwendung sein, wobei der CAN verwendet wird. In der derzeitigen Ausführungsform ist die Maschine ein Fahrzeug 20 oder ein Automobil. Das Fahrzeug 20 kann eines von einer Reihe von verschiedenen Typen von Automobilen sein, wie zum Beispiel eine Limousine, ein Kombi, ein Lastwagen oder eine Geländelimousine (SUV), und kann einen Zweiradantrieb (2WD) (d. h. Heckantrieb oder Frontantrieb), Vierradantrieb (4WD) oder Allradantrieb (AWD) haben. Zudem kann das Fahrzeug 20 in bestimmten Ausführungsformen eine beliebige Anzahl anderer Fahrzeugtypen umfassen.
Wie im Folgenden näher beschrieben ist, beinhaltet das Fahrzeug 20 einen CAN 22 zur Kommunikation mit und zwischen verschiedenen im Netzwerk verbundenen Vorrichtungen. Insbesondere, wie im Folgenden näher ausgeführt, beinhaltet der CAN einen CAN-Bus 24, der Leiter 26 beinhaltet, die eine Schaltung bilden, über die verschiedene Vorrichtungen kommunizieren. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet der CAN 22 eine Reihe von Knoten, mit denen verschiedene Vorrichtungen mit dem CAN-Bus 24 verbunden sind. In verschiedenen Ausführungsformen führt der CAN 22 verschiedene Schritte aus oder wird dafür verwendet, wie nachfolgend im Zusammenhang mit den Prozessen 200 und 300 der 4 und 7 ausführlich dargelegt.
Wie in 1 abgebildet beinhaltet das Fahrzeug 20 zusätzlich zu dem vorgenannten CAN 22 eine Karosserie 28, ein Antriebssystem 30 mit einem Motor 32 und einem Getriebe 34 und vier Rädern 36. Die Räder 36 sind jeweils in der Nähe einer jeweiligen Ecke der Karosserie 28 drehbar verbunden. Das Antriebssystem 30 kann ein oder mehrere der Räder 36 mit Drehmoment versehen, um das Fahrzeug 20 anzutreiben, wie beispielsweise durch Antriebswellen 38. In verschiedenen Ausführungsformen kann sich das Fahrzeug 20 von dem dargestellten in 1 unterscheiden. In bestimmten Ausführungsformen kann beispielsweise die Anzahl der Räder 36 variieren. Als zusätzliches Beispiel kann das Fahrzeug 20 neben verschiedenen anderen möglichen Unterschieden in verschiedenen Ausführungsformen keinen Motor 32 aufweisen und beispielsweise von einem Elektromotor angetrieben werden.
In der exemplarischen Ausführungsform, die in 1 veranschaulicht ist, kann das Fahrzeug 20 ein Lenksystem 40 beinhalten. Das Lenksystem 40 ist an der Karosserie 28 montiert und steuert die Lenkung der Räder 36. Das Lenksystem 40 kann über einen Energiebus 42 versorgt werden, der mit einer Batterie 44 verbunden werden kann. Ein Lenksteuermodul (SCM), 46 kann kommunikativ mit und konfiguriert werden, um das Lenksystem 40 zu steuern. Das SCM 46 kann mit dem CAN-Bus 24 zur Kommunikation hierüber verbunden werden. Das Lenksystem 40 beinhaltet ein Lenkrad und eine Lenksäule (nicht dargestellt). In bestimmten Ausführungsformen kann das Fahrzeug 20 als autonomes Fahrzeug konfiguriert werden und Lenkbefehle verwenden, die von einem Computer ohne Eingriff des Fahrers erzeugt werden. Unter der autonomen Steuerung kann die Lenkung durch ein Stellglied 48 des Lenksystems 40 erfolgen, das zum Steuern der Drehung der Räder 36 konfiguriert ist.
Das Fahrzeug 20 kann ein Bremssystem 50 aufweisen, das an der Karosserie 28 montiert ist und für die Bremsung des Fahrzeugs 20 dient. Das Bremssystem 50 empfängt Eingaben vom Fahrer über ein Bremspedal (nicht dargestellt) und stellt ein geeignetes Bremsen über Bremseinheiten 52 bereit, die an jedem Rad 36 angebracht werden können. Ein Bremssteuermodul 54 kann kommunikativ gekoppelt mit und konfiguriert werden, um das Lenksystem 50 zu steuern. Das BCM 54 kann mit dem CAN-Bus 24 zur Kommunikation hierüber verbunden werden. Ähnlich der vorstehenden Ausführung bezüglich möglicher Variationen für das Fahrzeug 20 kann in bestimmten Ausführungsformen das Bremsen durch einen Computer anstatt durch einen Fahrer befohlen werden. Bei der autonomen Steuerung kann das Bremsen durch ein Stellglied 56 des Bremssystems 50 erfolgen, das mit den Bremseinheiten 52 kommunikativ gekoppelt werden kann.
Ein Fahrer kann auch über ein Gaspedal 58 Eingaben vornehmen, um eine gewünschte Geschwindigkeit oder Beschleunigung des Fahrzeugs 20 zu erreichen, indem er eine Reaktion des Antriebssystems 30 initialisiert. Ein Motorsteuergerät (ECM), 60 kann kommunikativ mit dem Motor gekoppelt und zum Steuern des Motors 32 konfiguriert werden. Das ECM 60 kann mit dem CAN-Bus 24 zur Kommunikation hierüber verbunden werden. Ebenso kann ein Getriebesteuermodul (TCM), 62 kommunikativ mit der Getriebesteuerung 34 gekoppelt und konfiguriert werden. Das TCM 62 kann mit dem CAN-Bus 24 zur Kommunikation hierüber verbunden werden. Ähnlich der vorstehenden Ausführung bezüglich möglicher Variationen für das Fahrzeug 20 kann in bestimmten Ausführungsformen das Beschleunigen durch einen Computer anstatt durch einen Fahrer befohlen werden. Bei der autonomen Steuerung kann das Beschleunigen durch ein Stellglied 66 erfolgen, das mit dem Antriebssystem 30 kommunikativ gekoppelt werden kann.
Das Fahrzeug 20 kann über eine beliebige Anzahl von Zusatzsystemen 68 verfügen, um die Funktionen des Fahrzeugs 20 bereitzustellen. Ein Steuermodul 70 kann kommunikativ mit dem Zusatzsystem beziehungsweise einer Reihe von Zusatzsystemen 68 gekoppelt und konfiguriert werden. Das Steuermodul 70 kann zur Kommunikation mit dem CAN-Bus 24 verbunden werden. Jedes der mit dem CAN-Bus 24 verbundenen Module kann in der Lage sein, Signale über den CAN-Bus 24 senden und empfangen. Jedes Modul weist eine eindeutige Adresse auf dem CAN 22 auf. Dies ermöglicht es einem Modul, Eingänge und Daten für dessen Funktionen zu empfangen, nicht aber für andere Funktionen, die für andere Module vorgesehen sind. Wenn ein einzelnes Modul Informationen über den CAN 22 sendet, können diese Informationen so kodiert werden, dass andere Module die Signalquelle erkennen.
Das Fahrzeug 20 kann einen On-Board-Diagnose-Datenübertragungsstecker (DLC) 72 beinhalten, der an der Karosserie 28 angebracht werden kann. Das DLC 72 kann mit dem CAN-Bus 24 zur Kommunikation hierüber verbunden werden. Das Fahrzeug 20 kann durch Anschließen eines Diagnosewerkzeugs an den DLC-Stecker 72 gewartet werden, der Informationen, wie beispielsweise Selbstdiagnoseinformationen für die an den CAN 22 angeschlossenen Systeme, liefern kann, einschließlich Daten darüber, ob verschiedene Fahrzeugkomponenten Informationen oder Wartung benötigen oder benötigen werden. Zum Beispiel kann eine standardisierte Reihe von Diagnosecodes verwendet werden, um Informationen bezüglich der Funktionsweise der Systeme zu liefern, um bei der Reparatur oder dem Austausch von Komponenten zu unterstützen. Der DLC-Stecker 72 stellt einen Punkt zum Empfangen von Informationen über die am CAN-Bus 24 angeschlossenen Steuerungen zur Verfügung. Der CAN-Bus 24 kann die Enden 74 und 76 wie nachfolgend beschrieben konfiguriert aufweisen.
Wie in 1 verdeutlicht, wird das Steuermodul 70 als Beispiel verwendet, um zu veranschaulichen, dass die Module am CAN-Bus 24 jeweils einen beliebigen Prozessor 78, Speicher 80, Schnittstelle 82 oder eine Speichervorrichtung 84 beinhalten. Ein einzelnes Modul kann, wenn es nicht benötigt wird, eines der vorangehenden Elemente weglassen oder sich auf andere Steuermodule oder Computer verlassen, um verschiedene Informationen oder Funktionen zur Verfügung zu stellen, und kann damit über den CAN-Bus 24 kommunizieren. Der Prozessor 78 führt die Rechen- und Steuerfunktionen der entsprechenden Steuerung aus und kann jede Art von Prozessor oder mehrere Prozessoren, einzelne integrierte Schaltkreise wie beispielsweise einen Mikroprozessor oder jegliche geeignete Anzahl integrierter Schaltkreisvorrichtungen und/oder Leiterplatten umfassen, die zusammenwirken, um die Funktionen einer Verarbeitungseinheit auszuführen. Während des Betriebs führt der Prozessor 78 eines oder mehrere Programme aus, die im Speicher 80 enthalten sind, und steuert somit den allgemeinen Betrieb des Steuermoduls und des Systems, das dieses steuert.
Der Speicher 80 kann eine beliebige Art eines geeigneten Speichers sein. So kann beispielsweise der Speicher 80 verschiedene Arten von dynamischem Direktzugriffsspeicher (DRAM), wie beispielsweise SDRAM, die verschiedenen Arten statischer RAM (SRAM) und die verschiedenen Arten von nichtflüchtigem Speicher (PROM, EPROM und Flash) beinhalten. In bestimmten exemplarischen Ausführungsformen befindet sich der Speicher 80 auf dem gleichen Computerchip wie der Prozessor 78 und/oder ist gemeinsam mit demselben angeordnet. In der abgebildeten Ausführungsform speichert der Speicher 80 das/die vorgenannte(n) Programm(e) zusammen mit einem oder mehreren gespeicherten Werten.
Die Benutzeroberfläche 82 kann eine Komponente beinhalten, welche die Kommunikation mit dem System 68 ermöglicht. Die Schnittstelle 82 kann auch eine Komponente beinhalten, welche die Kommunikation über den CAN-Bus 24 ermöglicht, wie beispielsweise mit anderen Modulen, Systemen oder Komponenten. Für die Kommunikation über den CAN-Bus 24 kann ein High-Speed-CAN-Transceiver in der Schnittstelle 82 verwendet werden.
Bei der Speichervorrichtung 84 kann es sich um jegliche geeignete Art von Speichervorrichtung handeln, darunter auch um Direktzugriffsspeichervorrichtung, wie beispielsweise Festplattenlaufwerke, Flashsysteme, Diskettenlaufwerke und optische Speicherplatten. In einer exemplarischen Ausführungsform umfasst die Speichervorrichtung 84 ein Programmprodukt, von dem der Speicher 80 ein Programm empfangen kann, das eine oder mehrere Ausführungsformen von einem oder mehreren Prozessen der vorliegenden Offenbarung ausführt, wie die Schritte der Prozesse 200, 300 (und aller Unterverfahren derselben), im Folgenden beschrieben in Bezug auf die 4 und 7. In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform kann das Programmprodukt direkt im Speicher 80 gespeichert und/oder anderweitig darauf zugegriffen werden.
Es wird geschätzt, dass das Computersystem des Steuermoduls 70 oder der anderen hierin beschriebenen Steuermodule von der in 1 dargestellten Ausführungsform abweichen kann, wobei beispielsweise das Computersystem von jedem der Steuermodule ein oder mehrere andere Steuersysteme verwenden kann, einschließlich eines oder mehrerer der anderen im CAN 22 verbundenen Steuermodule.
Unter Bezugnahme auf 2 ist eine schematische Darstellung, die einen Abschnitt des CAN 22 von 1 repräsentativ darstellt. Der CAN 22 verfügt über einen zweiadrigen CAN-Bus 24, der eine Signalleitung mit höherer Spannung (CAN-H) 86 und eine Signalleitung mit niedrigerer Spannung (CAN-L) 88 beinhaltet. Es sollte beachtet werden, dass die Signalleitungen 86, 88 als verdrillte Paare konfiguriert werden können, aber aus Gründen der Übersichtlichkeit getrennt dargestellt werden. Der CAN-Bus 24 beinhaltet eine Vielzahl von Knoten, nämlich das Steuermodul 70, das Lenksteuermodul 46, das Bremssteuermodul 54, das Motorsteuermodul 60 und das Getriebesteuermodul 62. Jedes der Module wird als Last mit Spannungsversorgung und Masse dargestellt. Die Enden 74, 76 des CAN-Bus 24 können Abschlusswiderstände 90 und 92 mit Widerständen (R) und dem Kondensator (C) beinhalten. Die Abschlusswiderstände 90, 92 sind konfiguriert, dass sie der Impedanz der Signalleitungen 86, 88 anzupassen. Die Abschlusswiderstände 90, 92 können einen niederohmigen Pfad zur Masse für Hochfrequenzsignale bereitstellen, um die Signalreflexionen zu minimieren. Falsche oder verlorene Abschlusswiderstände 90, 92 können zu CAN-Fehlern in den Nachrichtenwellenformen und zu Fehlkommunikationen führen.
In Bezug auf 3 werden Fehlersignaturen des Terminatorverlustes durch Spannungspegel an den Signalleitungen CAN-H 86 und CAN-L 88 dargestellt. Ein Terminatorverlustfehler kann beispielsweise durch eine fehlende Verbindung der Abschlusswiderstände 90, 92 mit den Signalleitungen 86, 88 oder durch Brüche in den Signalleitungen 86, 88 auftreten. Wie in 2 dargestellt, wird bzw. werden ein Zähler oder ein Spannungssensor oder Sensoren 91 in elektrischer Verbindung mit dem CAN-Bus 24 bereitgestellt. Der/die Sensor(en) 91 können als Teil eines der Steuermodule am CAN 22, als Teil einer anderen Einheit oder als separate Einheiten bereitgestellt werden. Der/die Sensor(en) 91 können mit jeder Signalleitung CAN-H 86 und CAN-L 88 verbunden oder vorgesehen werden. Der/die Spannungssensor(en) 91 können am DLC 72 von 1 angeschlossen werden. Der/die Spannungssensor(en) 91 können als Bestandteil des CAN 22 eingebunden werden. Die Wellenformen der Nachrichtenübertragung werden mit Spannung auf der vertikalen Achse 93 in Volt und Zeit auf der horizontalen Achse 95 in Mikrosekunden dargestellt. Die Wellenform 94 bezeichnet die CAN-H-Spannung und die Wellenform 96 bezeichnet die CAN-L-Spannung. Sowohl die CAN-H-Wellenform 94 als auch die CAN-L-Wellenform 96 beginnen bei ca. 2,5 Volt. Eine Nachrichtenübertragung beginnt zum Zeitpunkt 102 und beinhaltet die Übertragung von 24 Bits über einen Zeitraum von ca. 48 Mikrosekunden zum Zeitpunkt 104. Unter dem anwendbaren CAN-Protokoll sollte jedes dominante Bit das CAN-H-Signal höher auf ungefähr 3,5 Volt und sollte gleichzeitig das CAN-L-Signal für die Dauer des Kommunikationssignals auf ungefähr 1,5 Volt verschieben. Im Falle von 3, mit verlorenen Abschlusswiderständen 90, 92, steigt das CAN-H-Signal auf ungefähr 4,7 Volt und nähert sich dem Pegel der Logikspannung, und das CAN-L-Signal sinkt auf ungefähr 0,3 Volt und nähert sich dem Spannungspegel der Masse. Nach der Übertragung von vier Bits tritt ein Arbitrierungsverlust auf und sowohl das CAN-H- als auch das CAN-L-Signal kehren über eine langsame Steigung auf ungefähr 2,5 Volt für den Rest der 24-Bit-Übertragung zurück. Im Anschluss an Punkt 138 erfolgt eine erneute Übertragung und ein Zyklus ähnlich dem zwischen den Zeitpunkten 102 und 104 wiederholt sich. Aus den Daten von 3 lassen sich Fehlersignaturen des Terminatorverlustes erkennen. Diese beinhalten eine übermäßig hohe CAN-H Spannung, eine übermäßig niedrige CAN-L Spannung, eine langsame Entladekurve von Punkt 112 zu Punkt 127 und ein sich wiederholendes periodisches Muster. Aus diesen beobachteten Fehlereigenschaften kann ein Verfahren 200, wie in 4 dargestellt, zur Diagnose eines Terminatorverlustfehlers verwendet werden.
Aus diesen beobachteten Fehlereigenschaften kann ein Prozess 200, wie in 4 dargestellt, zur Diagnose eines Terminatorverlustfehlers verwendet werden. Das Verfahren 200 kann in Verbindung mit dem Fahrzeug 20 von 1, einschließlich des CAN 22 und anderer Systeme, Untersysteme und Komponenten derselben, oder mit anderen Einheiten, die einen CAN verwenden, implementiert werden. Wie in 4 dargestellt, wird das Verfahren 200 bei Schritt 202 initiiert. So kann beispielsweise in verschiedenen Ausführungsformen das Verfahren 200 eingeleitet werden, wenn eine Meldung vorliegt, dass der CAN 22 nicht ordnungsgemäß funktioniert. Der CAN 22 kann Fehler mit nicht identifizierten Quellen aufweisen, oder die Kommunikation kann verloren gehen, was zu verlorenen Nachrichten oder unsachgemäßen Funktionen führen kann. In einer Ausführungsform setzt das Verfahren 200 die Bestimmung fort, ob ein Terminatorverlust vorliegt.
In Schritt 202 kann eine Anzahl von Datenpunkten gesammelt werden, wobei jeder Punkt einen Satz von zwei gleichzeitigen Spannungsmessungen darstellt, wie sie von den Spannungssensoren 91 gesammelt werden. Die Anzahl der gesammelten Datenpunkte deckt einen ausreichend großen Zeitraum des Datenverkehrs auf dem CAN-Bus 24 ab, um die für die Schlussfolgerungen aus dem Verfahren 200 erforderliche Genauigkeit zu gewährleisten. So kann beispielsweise der Zeitraum gewählt werden, um die Kommunikation mit allen Modulen auf dem CAN-Bus 24 zu erfassen. Im vorliegenden Beispiel ist die Anzahl der Datenpunkte N=1000, wobei jeder Datenpunkt einen Satz von Spannungsmesswerten mit einem CAN-H-Spannungsmesswert und einem CAN-L-Spannungsmesswert beinhaltet. Die beiden Werte, Datenpunktsätze, werden hierin als Datenpunkte bezeichnet. Im Anschluss an Schritt 202 werden die Datenpunkte verarbeitet, um hohe/niedrige Unterschiede zu identifizieren. So werden beispielsweise Datenpunkte identifiziert, bei denen die Differenz zwischen der CAN-H-Spannung und der CAN-L-Spannung größer ist als erwartet oder bei denen die Differenz zwischen der CAN-H-Spannung und der CAN-L-Spannung geringer ist als erwartet.
Bei Schritt 204 bestimmt das Verfahren 200, ob alle Datenpunkte verarbeitet wurden (d. h. ob alle 1000 Punkte verarbeitet wurden). Wenn die Findung negativ ist und eine weitere Verarbeitung erforderlich ist, fährt das Verfahren 200 mit Schritt 206 fort. Bei Schritt 206 wird bestimmt, ob (T₁ < V_H(i) < T₂) && (T₃ < V_L(i) < T₄)? Bei der Bestimmung sind V_H(i) und V_L(i) die für den Datenpunkt auszuwertenden CAN-H und CAN-L Spannungen. Bei der Bestimmung T₁-T₄ werden Spannungen ausgewählt, um eine statistisch signifikante Spannungsdifferenz zu identifizieren. In diesem Beispiel ist T₁ = 4 Volt, T₂ = 5 Volt, T₃ = 0 Volt und T₄ = 1 Volt. Die zweiteilige Auswertung erfolgt mit dem UND-Operator, wobei ein V_H(i) zwischen 4 und 5 Volt und einem V_L(i) zwischen 0 und 1 Volt, bewirkt, dass der Datenpunkt eine hohe Differenz zwischen der CAN-H-Spannung und der CAN-L-Spannung aufweist. Bei einer positiven Bestimmung wird der Datensatz V_H(i), V_L(i) als Datenpunkt mit hoher Differenz bei Schritt 208 bezeichnet. Wenn die Bestimmung bei Schritt 206 negativ ist, weist der Datenpunkt keine große Differenz auf und das Verfahren 200 fährt mit Schritt 210 fort. Ebenfalls von Schritt 208 aus fährt das Verfahren 200 mit Schritt 210 fort.
Bei Schritt 210 wird bestimmt, ob (T₅ < V_H(i) < T₆) && (T₇ < V_L(i) < T₈)? Bei der Bestimmung sind V_H(i) und V_L(i) die im Datenpunkt auszuwertenden CAN-H und CAN-L Spannungen. Bei der Bestimmung T₅-T₈ werden Spannungen ausgewählt, um eine statistisch signifikante Spannungsdifferenz zu identifizieren. In diesem Beispiel ist T₅ = 2,5 Volt, T₆ = 2,9 Volt, T₇ = 2,1 Volt und T₈ = 2,5 Volt. Die Auswertung erfolgt mit dem UND-Operator, wobei ein V_H(i) zwischen 2,5 und 2,9 Volt und einem V_L(i) zwischen 2,1 und 2,5 Volt, bewirkt, dass der Datenpunkt eine niedrige Differenz zwischen der CAN-H-Spannung und der CAN-L-Spannung aufweist. Bei einer derartigen positiven Bestimmung wird der Datensatz V_H(i), V_L(i) als Datenpunkt mit niedriger Differenz bei Schritt 212 bezeichnet. Wenn die Bestimmung bei Schritt 210 negativ ist, weist der Datenpunkt keine niedrige Differenz auf und das Verfahren 200 fährt mit Schritt 204 fort. Ebenfalls von Schritt 212 aus fährt das Verfahren 200 mit Schritt 204 fort. Die Schleife zwischen den Schritten 204 und 210/212 wird fortgesetzt, bis bei Schritt 204 bestimmt wird, dass alle 1000 Datenpunkte verarbeitet wurden. Nach einer positiven Bestimmung bei Schritt 204, dass alle Datenpunkte verarbeitet wurden, fährt das Verfahren 200 mit Schritt 214 fort.
Der Prozess kann bei Schritt 214 mit einem identifizierten Satz von Datenpunkten mit einer hohen Differenz und einem identifizierten Satz von Datenpunkten mit einer geringen Differenz ankommen. Diese beiden Sätze werden dann verarbeitet, um die Anzahl der Abschnitte in den gesammelten N Datenpunkten zu identifizieren, die einen Terminatorverlustfehler anzeigen. Ein Abschnitt des 1000-Punktebeispiels entspricht 24 Bit, was, wie in 3 dargestellt, der Anzahl der Datenpunkte zwischen dem Zeitpunkt 102 und dem Zeitpunkt 104 (d. h. einer Periode der periodischen Kurvenformen) entspricht. Es ist anzumerken, dass der Zeitpunkt 104 dem Punkt 138 entspricht. Die Variablen werden bei Schritt 214 initialisiert und k wird auf Null gesetzt. k ist ein Teil des Datenverkehrs auf dem CAN-Bus 24 gleich einer Periode. Bei Schritt 216 beginnt das Verfahren 200, die Anzahl der Punkte zu zählen, die als hohe Differenz C_H(k) und die Anzahl der Punkte, die als niedrige Differenz C_L(k) bezeichnet sind, in jedem Abschnitt. In 3 zum Beispiel weist der Abschnitt vom Zeitpunkt 102 bis zum Zeitpunkt 104 vier Punkte 111-114 auf, mit einer hohen Differenz, wie bei Schritt 208 identifiziert. Im gleichen Abschnitt zwischen den Zeiten 102 und 104 befinden sich 18 Punkte 121-138, mit einer geringen Differenz, wie bei Schritt 212 identifiziert. Von Schritt 216 fährt das Verfahren mit Schritt 218 fort und die Zählung wechselt zum nächsten Abschnitt der Wellenformen 94, 96. Bei Schritt 220 erfolgt eine Bestimmung, ob alle Datenpunkte für alle Abschnitte der 1000-Punkte-Probe verarbeitet wurden. Wenn die Bestimmung negativ ist und nicht alle Punkte verarbeitet wurden, kehrt das Verfahren 200 zu Schritt 216 zurück und der nächste Abschnitt wird gezählt. Wenn die Bestimmung bei Schritt 220 positiv ist und alle N Datenpunkte für alle Abschnitte verarbeitet wurden, fährt das Verfahren 200 mit Schritt 222 fort.
Bei Schritt 222 ruft der Prozess 200 die Anzahl der Punkte, die in Schritt 208 als hohe Differenz C_H(k) bezeichnet wurden, und die Anzahl der Punkte, die in Schritt 212 als niedrige Differenz C_L(k) bezeichnet wurden, für den ersten Abschnitt k zurück. Bei Schritt 224 wird bestimmt, ob (T₉ < C_H(k) + C_L(k) < T₁₀) && (T₁₁ < C_L(k))? Wie vorstehend für den exemplarischen Abschnitt angegeben, ist C_H(k) 4 Datenpunkte und C_L(k) ist 18 Datenpunkte, somit ist C_H(k) + C_L(k) gleich 22. In der Bestimmung T₉ = 20, T₁₀ = 28 und T₁₁ = 12, von denen jede aus der Signatur der Wellenformen von 3 abgeleitet ist. Da die Zahl 22 zwischen 20 (T₉) und 28 (T₁₀) liegt und die Zahl 18 größer als 12 (T₁₁) ist, führt der exemplarische Abschnitt zu einer positiven Bestimmung bei Schritt 224. Das Verfahren 200 fährt mit Schritt 226 fort und der positive Ausgangsfall aus Schritt 224 wird gezählt. Das Verfahren 200 fährt mit Schritt 228 fort, und es wird bestimmt, ob C_F(k) ≥ T₁₂ist? C_F(k) ist die Anzahl der gezählten Abschnitte, die zu positiven Bestimmungen bei Schritt 224 geführt haben. T₁₂ ist eine von der Abtastrate abhängige Zahl. In diesem Beispiel wird eine Probe von 1000 Datenpunkten verwendet, mit 24 Datenpunkten in jedem Abschnitt, was bedeutet, dass die Probe 41⅔ Abschnitte ist. In diesem Beispiel wird T₁₂ = 10 verwendet. Ausgehend von einem Beispiel, dass bei Schritt 226, 15 Abschnitte aus den 41⅔ Abschnitten gezählt wurden, ist C_F(k) gleich 15. Da 15 größer als 10 ist, ist die Bestimmung bei Schritt 228 positiv und das Verfahren 200 fährt mit Schritt 230 fort, wobei ein Terminatorverlust gemeldet wird. Das Verfahren endet dann bei Schritt 232.
Zurückkehrend zu Schritt 224, wenn die Bestimmung negativ ist, fährt das Verfahren 200 mit Schritt 234 fort, wobei festgestellt wird, ob alle k Abschnitte der Datenpunkte verarbeitet wurden. Wenn die Bestimmung negativ ist, kehrt das Verfahren 200 zu Schritt 222 zurück und die verbleibenden Abschnitte der Datenpunkte werden verarbeitet. Wenn die Bestimmung bei Schritt 234 positiv ist, d. h. alle Datenabschnitte verarbeitet wurden, und wenn die Bestimmung bei Schritt 228 negativ ist, d. h. die Anzahl der Abschnitte mit positiven Bestimmungen bei Schritt 224 kleiner als T₁₂ ist, dann fährt das Verfahren mit Schritt 236 fort und es wird ein fehlerfreies Ergebnis gemeldet. Das Verfahren endet dann bei Schritt 232. Das Verfahren 200, bestimmt das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Fehlers unter Verwendung eines physikalisch basierten Ansatzes. Zur Bestimmung wird mittels CAN-Bus-Spannungsmessungen des Nachrichtenverkehrs auf dem CAN-Bus 24 bestimmt, ob eine Fehlersignatur vorliegt.
Eine weitere exemplarische Ausführungsform eines physikalisch basierten Ansatzes zur Isolierung eines Fehlers in einem CAN mittels Spannungsmessungen wird in Bezug auf die 5-7 demonstriert. Unter Bezugnahme auf 5 ist eine schematische Darstellung, die einen Abschnitt des CAN 22 von 1 repräsentiert, darstellt. Der CAN 22 verfügt über einen zweiadrigen CAN-Bus 24, der eine Signalleitung mit höherer Spannung (CAN-H) 86 und eine Signalleitung mit niedrigerer Spannung (CAN-L) 88 beinhaltet. Es sollte beachtet werden, dass die Signalleitungen 86, 88 als verdrillte Paare konfiguriert werden können, aber aus Gründen der Übersichtlichkeit getrennt dargestellt werden. Der CAN-Bus 24 beinhaltet eine Vielzahl von Knoten, die das Steuermodul 70, das Lenksteuermodul 46, das Bremssteuermodul 54, das Motorsteuermodul 60 und das Getriebesteuermodul 62 beinhalten. Jedes der Module wird als eine Last mit einer Spannungsversorgung und Masse dargestellt. Die Enden 74, 76 des CAN-Busses 24 können Abschlusswiderstände 90 und 92 mit Widerständen (R) und dem Kondensator (C) beinhalten. Zwischen den Signalleitungen 86, 88 kann ein gekreuzter Draht, wie die gekreuzte Verbindung 140 veranschaulicht, bei einer falschen Verbindung der Signalleitungen auftreten. Die gekreuzte Verbindung 140 kann bei einer Verbindung zwischen einem Modul und dem CAN-Bus 24 oder bei der Verbindung der Signalleitungen 86, 88 auftreten. Bei einer gekreuzten Verbindungssituation 140 kann eine Fehlkommunikation auftreten.
In Bezug auf 6 werden Fehlersignaturen der gekreuzten Verbindung 140 durch Spannungspegel an den Signalleitungen des CAN-H 86 und des CAN-L 88 demonstriert. Ein Zähler oder Spannungssensor(en) 91 können mit jeder Signalleitung CAN-H 86 und CAN-L 88 verbunden werden, wie in 5 dargestellt, wobei in einer Reihe von Beispielen der Spannungssensor(en) am DLC 72 oder an einer anderen Stelle verbunden werden kann. Alternativ kann der/die Spannungssensor(en) als Bestandteil des CAN 24 vorgesehen werden. In 6 werden die Wellenformen der Nachrichtenübertragung als Spannung auf der vertikalen Achse 142 in Volt und die Zeit auf der horizontalen Achse 144 in Mikrosekunden dargestellt. Die Wellenform 146 bezeichnet die CAN-H-Spannung und die Wellenform 148 bezeichnet die CAN-L-Spannung. Sowohl die CAN-H-Wellenform 146 als auch die CAN-L-Wellenform 148 beginnen bei ca. 2,5 Volt. Unter dem anwendbaren CAN-Protokoll sollte bei der Nachrichtenübertragung jedes dominante Bit das CAN-H-Signal höher auf ungefähr 3,5 Volt und sollte gleichzeitig das CAN-L-Signal für die Dauer des Kommunikationssignals auf ungefähr 1,5 Volt verschieben. Im Falle von 6, mit einer gekreuzten Verbindung 140, steigt das CAN-H Signal auf ca. 3,5 Volt und das CAN-L Signal sinkt auf ca. 1,5 Volt, für die Nachrichtenübertragungen 160, 162 und 166. Bei der Nachrichtenübertragung 164 sinkt das CAN-H-Signal auf ca. 1,5 Volt, während das CAN-L-Signal auf ca. 3,5 Volt ansteigt. Die Nachrichtenübertragung 164 entspricht nicht einem dominanten Zustand für das CAN-H-Signal. Aus den Daten von 6 werden Fehlersignaturen der gekreuzten Verbindung 140 erkannt. Diese beinhalten eine im Vergleich zur CAN-L-Spannung übermäßig niedrige CAN-H-Spannung, und andere CAN-Protokolle, wie beispielsweise Timing, Nachrichteninhalt und Signalverlauf, werden befolgt. Aus diesen beobachteten Fehlereigenschaften kann ein Verfahren 300, wie in 7 dargestellt, zur Diagnose eines gekreuzten Verbindungsfehlers verwendet werden.
7 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 300 zum Diagnostizieren eines gekreuzten Verbindungsfehlers gemäß einer exemplarischen Ausführungsform. Das Verfahren 300 kann in Verbindung mit dem Fahrzeug 20 von 1, einschließlich des CAN 22 und anderer Systeme, Untersysteme und Komponenten derselben, oder mit anderen Einheiten, die einen CAN verwenden, implementiert werden. Wie in 7 dargestellt, wird das Verfahren 300 bei Schritt 302 initiiert. So kann beispielsweise in verschiedenen Ausführungsformen das Verfahren 300 eingeleitet werden, wenn der CAN 22 nicht ordnungsgemäß funktioniert. Der CAN 22 kann Fehler mit nicht identifizierten Quellen aufweisen, oder die Kommunikation kann verloren gehen, was zu verlorenen Nachrichten oder unsachgemäßen Funktionen führen kann. In einer Ausführungsform wird das Verfahren 300 während der Bestimmung, ob ein gekreuzter Verbindungsfehler vorliegt, fortgesetzt.
Bei Schritt 302 kann eine Anzahl N von Datenpunkten gesammelt werden, wobei jeder Punkt einen Satz von zwei gleichzeitigen Spannungsmessungen darstellt, wie sie von den Spannungssensoren 91 gesammelt werden. Die Anzahl der gesammelten Datenpunkte deckt einen ausreichend großen Zeitraum des Nachrichtenverkehrs auf dem CAN-Bus 24 ab, um die für die Schlussfolgerungen aus dem Verfahren 300 erforderliche Genauigkeit zu gewährleisten. So kann beispielsweise der Zeitraum gewählt werden, um die Kommunikation auf dem CAN-Bus 24 mit dem normalen Rahmen der Nachrichtenübertragungen 160, 162 und/oder 166 und dem umgekehrten Rahmen der Nachrichtenkommunikation 164 zu erfassen. Im vorliegenden Beispiel ist die Anzahl der Datenpunkte N=500, wobei jeder Datenpunkt 500 einen Satz mit einem CAN-H-Spannungsmesswert und einem CAN-L-Spannungsmesswert beinhaltet. Im Anschluss an Schritt 302 werden die Datenpunkte verarbeitet, um niedrige CAN-H-Spannungen zu identifizieren. So werden beispielsweise Datenpunkte identifiziert, bei denen die CAN-H-Spannung deutlich unter der CAN-L-Spannung liegt.
Bei Schritt 304 kann bestimmt werden, ob alle Datenpunkte verarbeitet wurden (d. h. ob alle N Punkte verarbeitet wurden). Wenn die Bestimmung negativ ist und eine weitere Verarbeitung erforderlich ist, fährt das Verfahren 300 mit Schritt 306 fort. Bei Schritt 306 wird festgestellt, ob (V_H(i) < V_L(i) - T₁) && (|V_H(i) + V_L(i) - T₂| < T₃) && (|V_H(i) - V_L(i) - T₄| < T₅)? Bei der Bestimmung sind V_H(i) und V_L(i) die im Datenpunkt auszuwertenden CAN-H und CAN-L Spannungen. Bei der Bestimmung T₁-T₅ werden Spannungen ausgewählt, um einen statistisch signifikanten Spannungsvergleich zu identifizieren. In diesem Beispiel ist T₁ = 1 Volt, T₂ = 5 Volt, T₃ = 0,5 Volt, T₄ = 2 Volt und T₅ ist 0,5 Volt. T₁, T₂ und T₄ werden aus dem CAN-Protokoll abgeleitet, wobei der Wert T₁ von 1 bedeutet, von den gleichen rezessiven Spannungen von CAN-H und CAN-L zu unterscheiden. Der Wert T₂ entspricht der Signalspannung, die 5 ist. Es ist zu beachten, dass CANH+CANL immer 5V ist, egal ob es sich um ein dominantes oder rezessives Bit handelt. Der Wert T₄ von 2 ergibt sich aus der dominanten Differenz zwischen den Spannungen von 3,5V und 1,5V. Zusätzlich werden T₃ und T₅ als kleine Werte ausgewählt. Die drei Auswertungen von Schritt 306 erfolgen mit UND-Operatoren. Die Frage V_H(i) < V_L(i) - T₁? wird bewertet, um zu bestimmen, ob V_H deutlich niedriger ist als V_L. Die Frage |V_H(i) + V_L(i) - T₂|< T₃? wird ausgewertet, um zu bestimmen, ob die Summe der V_H und V_L Spannungen mit der Signalspannung übereinstimmen. Die Frage |V_H(i) - V_L(i) - T₄| < T₅? wird ausgewertet, um zu bestimmen, ob die Differenz von V_H und V_L mit der erwarteten Differenz bei einem dominanten Zustand übereinstimmt. Wenn bei Schritt 306 eine positive Bestimmung durchgeführt wird, fährt das Verfahren 300 mit Schritt 308 fort und eine Zählung C1 der positiven Bestimmung wird registriert. Wenn die Bestimmung bei Schritt 306 negativ ist, wird der Datenpunkt nicht gezählt und das Verfahren 300 kehrt zu Schritt 304 zurück. Von Schritt 308 aus fährt das Verfahren 300 mit Schritt 310 fort.
Bei Schritt 310 wird bestimmt, ob C1 > T₆ ist, wobei C1 die Zählersumme ist und T₆ eine Anzahl positiver Bestimmungen ist, die ein statistisch signifikanter Teil der Probe ist. In einer Ausführungsform wird eine Bestimmung durchgeführt, ob von den 500 Datenpunkten zehn positive Bestimmungen vorliegen. Wenn die Bestimmung bei Schritt 310 negativ ist, kehrt das Verfahren 300 zu Schritt 304 zurück, um weitere Datenpunkte zu verarbeiten. Wenn die Bestimmung bei Schritt 310 positiv ist, d. h. mehr als 10 positive Bestimmungen bei Schritt 306 durchgeführt wurden, fährt das Verfahren 300 mit Schritt 312 fort. Bei Schritt 312 wird ein gekreuzter Verbindungsfehler gemeldet und das Verfahren 300 kann enden. Zurückkehrend zu Schritt 304, wenn alle Datenpunkte verarbeitet wurden und eine positive Bestimmung bei Schritt 310 vorgenommen wurde, fährt das Verfahren 300 mit Schritt 314 fort, wobei das Nichtvorliegen eines gekreuzten Verbindungsfehlers gemeldet wird, und das Verfahren 300 endet bei Schritt 316.
In einer Reihe von Beispielen, wenn ein umgekehrter Verbindungsfehler bei Schritt 312 gemeldet wird, kann das Verfahren 300 zu einer Fehlerortung übergehen. In einer Reihe von Beispielen kann das Verfahren 300 die Fehlerortung bei Schritt 320 fortsetzen. Es können Nachrichten auf dem CAN-Bus 24 ausgelesen und die Topologie des CAN-Busses 24 referenziert werden. Bei Schritt 322 kann die Lage des gekreuzten Verbindungsfehlers mittels eines topologiebasierten Ansatzes bestimmt werden. So kann beispielsweise ein vorgegebenes Zeitfenster von Nachrichten auf dem CAN-Bus 24 überwacht werden, um zu bestimmen, ob ein erster kurzzeitiger Fehler und ein zweiter kurzzeitiger Fehler vorliegen. Ein erster Fehlersatz mit mindestens einer inaktiven Steuerung, die dem ersten kurzzeitigen Fehler zugeordnet ist, und ein zweiter Fehlersatz mit mindestens einer inaktiven Steuerung, die dem zweiten kurzzeitigen Fehler zugeordnet ist, können identifiziert werden. Ein intermittierender Fehler kann im CAN basierend auf den ersten und zweiten Fehlersätzen lokalisiert werden. Sobald die Fehlerstelle bestimmt ist, kann das Verfahren 200 bei Schritt 216 enden.
Dementsprechend sind Verfahren, Systeme und Fahrzeuge vorgesehen, um zu bestimmen, ob ein Terminatorverlust oder ein gekreuzter Drahtfehler in einem CAN-Bus 24 aufgetreten ist. Als Verbindungsfehler wird entweder ein Terminatorverlustfehler oder ein gekreuzter Drahtfehler angesehen. Die offenbarten Verfahren, Systeme und Fahrzeuge bieten effiziente Möglichkeiten zur Diagnose eines Verbindungsfehlers in einem CAN-System. Es versteht sich, dass die offenbarten Verfahren, Systeme und Fahrzeuge von denjenigen abweichen können, die in den Figuren dargestellt und hierin beschrieben sind. Das Fahrzeug 20, der CAN 22 und/oder verschiedene Komponenten derselben können beispielsweise von den in 1 dargestellten und in Verbindung damit beschriebenen abweichen. Außerdem versteht sich, dass bestimmte Schritte und/oder Implementierungen des Prozesses 200, 300 von den in den 4 und 7 dargestellten und/oder vorstehend in Verbindung damit beschriebenen Schritten abweichen können. Gleichermaßen versteht sich, dass bestimmte Schritte aus vorstehend beschrieben Verfahren gleichzeitig oder in einer anderen Reihenfolge als der in den 4 und 7 dargestellten und/oder vorstehend in Verbindung damit beschriebenen Reihenfolge erfolgen können.
Während mindestens eine exemplarische Ausführungsform in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung dargestellt wurde, versteht es sich, dass es eine große Anzahl an Varianten gibt. Es versteht sich weiterhin, dass die exemplarische Ausführungsform oder die exemplarischen Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration dieser Offenbarung in keiner Weise einschränken sollen. Die vorstehende ausführliche Beschreibung stellt Fachleuten auf dem Gebiet vielmehr einen zweckmäßigen Plan zur Implementierung der exemplarischen Ausführungsform bzw. der exemplarischen Ausführungsformen zur Verfügung. Es versteht sich, dass verschiedene Änderungen in der Funktion und Anordnung der Elemente vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der hinzugefügten Patentansprüche und deren rechtlichen Entsprechungen abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Auswerten eines Controller Area Network (CAN) mit einem CAN-Bus und einer Vielzahl von Modulen, die zur Kommunikation über den CAN-Bus konfiguriert sind, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen eines Spannungssensors in elektrischer Verbindung mit dem CAN-Bus; Lesen einer Anzahl von Paaren (N Paar) von Spannungen, wobei jedes Paar einen hohen CAN-(CAN-H)-Wert und einen niedrigen CAN-(CAN-L)-Wert aufweist; und Verarbeiten des Spannungspaares N durch einen Vergleich der CAN-H-Werte mit den CAN-L-Werten; und Bestimmen aus der Verarbeitung, ob eine Fehlersignatur in den Werten CAN-H und CAN-L vorhanden ist.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend: Auswählen eines Spannungswerts gleich einem Signalspannungspegel des CAN-Busses; und Vergleichen des CAN-H-Wertes und des CAN-L-Wertes mit dem Spannungswert.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend: Bestimmen der Fehlersignatur durch das Auswerten einer Wellenform von Kommunikationssignalen auf dem CAN-Bus.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend: Bestimmen einer Spannungsgröße, wobei, wenn der CAN-H-Wert kleiner als eine Differenz zwischen dem CAN-L-Wert und der Spannungsgröße ist, ein gekreuzter Verbindungsfehler angezeigt wird; und Auswerten, ob der CAN-H-Wert kleiner ist als die Differenz zwischen dem CAN-L-Wert und der Spannungsgröße.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend: Bestimmen einer Differenz zwischen den CAN-H- und CAN-L-Werten; und Auswerten einer Größe der Differenz, um zu bestimmen, ob die Fehlersignatur einen Terminatorverlustfehler anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend: Auswerten, ob eine Differenz zwischen dem CAN-H-Wert und dem CAN-L-Wert größer als ein erster Schwellenwert ist; und Auswerten, ob die Differenz zwischen dem CAN-H-Wert und dem CAN-L-Wert niedriger als ein zweiter Schwellenwert.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend: Bestimmen einer Anzahl von Ereignissen, die, wenn sie im Spannungspaar N vorhanden sind, das Vorhandensein der Fehlersignatur anzeigen; und Auswerten, ob die Anzahl der Ereignisse im Spannungspaar N vorhanden ist.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend: Auswählen eines ersten Spannungswerts gleich einer Signalspannung des CAN-Busses; Auswählen eines zweiten Spannungswerts, der kleiner als ein Volt ist; und Subtrahieren des ersten Spannungswerts von einer Summe aus dem CAN-H-Wert und dem CAN-L-Wert, um einen Betrag zu erhalten; und Auswerten, ob ein Absolutwert des Betrages kleiner als der zweite Spannungswert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend: das Bereitstellen eines Fahrzeugs; und Verwendung des CAN zum Steuern eines Teils des Fahrzeugs.
Verfahren zum Auswerten eines Controller Area Network (CAN) eines Fahrzeugs mit einem CAN-Bus und einer Vielzahl von Modulen, die zur Kommunikation über den CAN-Bus konfiguriert sind, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Konfigurieren der Module zum Steuern der Funktionen des Fahrzeugs; Bestimmen, dass ein Fehler im CAN vorliegt; Bestimmen einer Fehlersignatur, die einen Verbindungsfehler im CAN anzeigt; Bereitstellen eines Spannungssensors in elektrischer Verbindung mit dem CAN-Bus; Lesen einer Anzahl von Paaren (N Paar) von Spannungen vom CAN-Bus, wobei jedes Paar einen hohen CAN-(CAN-H)-Wert und einen niedrigen CAN-(CAN-L)-Wert aufweist; Verarbeiten des Spannungspaares N durch einen Vergleich der CAN-H-Werte mit den CAN-L-Werte; Bestimmen aus der Verarbeitung, ob die Fehlersignatur in den Werten CAN-H und CAN-L vorhanden ist; und wenn die Fehlersignatur vorhanden ist, isolieren des Fehlers basierend auf der Fehlersignatur.